В данной статье рассматривается масляной насос НШ-50У и его принцип действия. А также приведены отказы в работе с данным насосом.

Аннотация статьи
масляный насос
отказ
восстановление
изнашивание
Ключевые слова

Масляный насос НШ относится к классу гидравлического оборудования шестеренчатого типа. Насосы шестеренные НШ предназначены для нагнетания рабочей жидкости (минерального масла) в гидравлических системах тракторов, погрузчиков, автомобилей, сельскохозяйственных, коммунальных, строительно-дорожных и агрегатируемых с двигателями тракторов, машин и другой техники.

Общий вид насоса приведен ниже (рис.).

Рис. Общий вид насоса НШ–50У

Принцип действия шестеренного насоса состоит в следующем: при вращении ведущего и ведомого роторов на стороне входа создается разрежение, в результате чего жидкость под давлением атмосферы заполняет впадины между зубьями и в них перемещается со стороны входа на сторону выхода. На выходе при зацеплении зубьев происходит выдавливание жидкости в систему.

Производственные отказы вызываются нарушением технологии изготовления, не соблюдением требований конструкторской документации при изготовлении, применением некондиционных материалов и комплектующих элементов, недостаточным контролем качества в процессе производства.

Возникновение отказов и изменение технического состояния гидромашин связаны с процессами, которые можно условно разбить на несколько групп:

  • быстропротекающие процессы;
  • процессы средней скорости;
  • медленно протекающие процессы.

К быстро протекающим процессам относятся: вибрация деталей, наличие воздуха в жидкости, пульсация давления. Эти процессы характеризуются большими скоростями и частой сменой параметров, происходящих в доли секунды. К процессам средней скорости протекания относятся: изменение температуры и физических свойств рабочей жидкости, изменение температуры окружающей среды, которые происходят во время непрерывного цикла работы оборудования. К медленно протекающим процессам, происходящим в течение всего срока эксплуатации, относятся: изнашивание поверхностей деталей, естественное старение и усталость материалов [2].

В основе лежат следующих причин отказов:

  • высокие механические воздействия на детали гидронасосов приводят к появлению трещин и изломов. Постоянно меняющиеся нагрузки способствуют возникновению усталостных разрушений деталей;
  • низкое качество рабочей жидкости (загрязненность, газонасыщенность, функциональное несоответствие) повышает интенсивность изнашивания поверхностей деталей;
  • не отвечающий требованиям повышенный температурный режим эксплуатации снижает вязкость рабочей жидкости, что приводит к увеличению утечек и перегреву деталей.

В результате изнашивания детали насосов изменяют свои первоначальные размеры и геометрическую форму, нарушается их взаимное расположение в сборочной единице, что приводит к изменению режима работы узла.

К основным видам механического изнашивания поверхностей деталей насосов относятся: абразивное, схватывание (задиры), смятие, кавитационное, усталостное, гидроабразивное.

Абразивное изнашивание – это механическое изнашивание материала в результате режущего и царапающего воздействия твёрдых частиц. Данному виду изнашивания подвергаются корпус, подшипники и цапфы шестерен гидронасосов. Причинами абразивного изнашивания являются посторонние примеси (загрязнители), содержащиеся в рабочей жидкости, продукты изнашивания трущихся поверхностей деталей [1].

Смятие относится к механическому изнашиванию и характерно для стыковых поверхностей подшипников насоса. Оно возникает при ударных нагрузках от действия давления масла, воспринимающихся деталями, что вызывает повышенные контактные напряжения из-за больших удельных давлений. В результате смятия поверхностный слой металла уплотняется, первоначальные размеры поверхностей изменяются.

При движении рабочей жидкости возникающие пузырьки газа (каверны), наполненные паром и воздухом, захлопываются вблизи поверхностей деталей. Это создает местное повышенное давление, под действием которого происходит разрушение поверхности металла (кавитационное изнашивание).

Коррозионно-механическое изнашивание происходит в результате механического воздействия и сопровождается химическим и электрическим взаимодействием материала деталей со средой. Детали гидронасосов в большей степени подвержены окислительному изнашиванию, которое характеризуется разрушением трущихся поверхностей и обусловлено реакцией материала с окисляющей способностью масел.

При этом одновременно протекает два процесса – пластическое деформирование малых объемов металла поверхностных слоев и проникновение кислорода воздуха в деформированные слои. В первой стадии окислительного изнашивания происходит разрушение и удаление мельчайших твердых частиц металла из непрерывно образующихся от проникновения кислорода пленок. Вторая стадия характерна образованием и выкраиванием пластически недеформирующихся хрупких окислов. Проявляется этот вид изнашивания при сравнительно невысоких скоростях скольжения и небольших удельных нагрузках.

Резиновые детали (сальники, уплотнительные кольца) также разрушаются под действием масла, а также происходит их старение и химический износ от действия высоких и низких температур.

Основные дефекты представлены в таблице.

Таблица

Основные дефекты деталей насосов типа НШ-У [3]

Наименование детали

Дефекты

Корпус

Износ колодцев

Износ опорной поверхности под подшипники

Износ поверхности под уплотнительную манжету

Износ резьбы

Задиры, забоины и риски на привалочной плоскости

Трещины

Подшипники

Износ внутренней поверхности под цапфу шестерни

Износ больших и малых поверхностей в местах касания с корпусом и крышкой насоса

Смятие стыковых поверхностей (лысок)

Шестерни

Износ цапф

Износ торцовой поверхности

Износ головок зубьев по окружности

Износ шлицев ведущей шестерни

Выкрашивание зубьев

Крышка

Износ торцовой поверхности со стороны корпуса

Износ поверхности под сальник

Износ поверхности под опорное кольцо

Забоины и задиры торцовой поверхности

Смятие и срыв резьбы

Компенсатор

Износ поверхности торца, сопрягаемого с шестерней

Износ поверхности, сопрягаемой с корпусом

Текст статьи
  1. Агеев Е. В. Восстановление поршневых пальцев двигателей внутреннего сгорания гальваническими покрытиями с использованием вольфрамсодержащих электроэрозионных нанопорошков / Е. В. Агеев, Е. В. Агеева, В. Ю. Карпенко // Альтернативные источники энергии на автомобильном транспорте: проблемы и перспективы рационального использования : сборник научных трудов Международной научно-технической конференции в 2-х томах / ВГЛТА. – Воронеж, 2014. – Т. 1. – С. 280–287.
  2. Богомолова С. А. Метрология и измерительная техника : технические требования к средствам измерений : учебник / С. А. Богомолова, И. В. Муравьева. – Москва : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2019. – 172 с. – ISBN 978–5–907061–39–2. – Текст : непосредственный.
  3. Бурумкулов Ф. Х. Электроискровые технологии восстановления и упрочнения деталей машин и инструментов (теория и практика) / Ф. Х. Бурумкулов, П. П. Лезин, П. В. Сенин, В. И. Иванов, С. А. Величко, П. А. Ионов. – Саранск : Красный Октябрь, 2003. – 504 с.
Список литературы
Ведется прием статей
Прием материалов
c 02 июля по 08 июля
Осталось 2 дня до окончания
Публикация электронной версии статьи происходит сразу после оплаты
Справка о публикации
сразу после оплаты
Размещение электронной версии журнала
12 июля
Загрузка в eLibrary
12 июля
Рассылка печатных экземпляров
22 июля